基于随机前沿的天津市碳排放效率分析

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基于随机前沿的天津市碳排放效率分析

!!!\"余敦涌#张雪花

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!!5天津工业大学经济学院\"天津%&&%]\\#\"5天津工业大学天津市环境经济研究所\"天津%&&%]\\$

A#的方法!从土地$资本和劳动中提取城市化率$人均道路面积$人均绿地面积$绿化覆盖摘要!运用随机前沿分析\"Lb

n0经费投入强度$环保投资指数$从业人员占总人口比重\\个相对量指标作为投入要素!将单位碳排B0_产出率$M

作为产出要素!计算和分析了我国%&个省域\"&&8年和\"&!!年的碳排放效率!并分析天津市在全部样本的碳效率水平’结果显示%天津市碳排放效率分别居于%&个省域的第’位和第%位!属于碳排放效率高的省域’关键词!随机前沿分析&碳排放效率&天津市

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AB引B言

碳排放效率研究已成为当前热点\"随机前沿分析是较为有效的定量化分析方法之一\"而定量化分析方法优点在于依据统计数据\"建立数学模型\"并用数学模型计算出分析对象的各项指标及其数值\"碳效率并不是凭直观感觉和经验\"而是利用所得数据\"通过建立模型计算分析得出\"目前很多学者利用随机前沿的分析方法对碳排放效率进行了研究(例如\"杜克锐等

&!’

随机前沿分析方法测算了!99’+\"&!&年我国各省市的碳排放效率\"并对影响碳排放效率的因素进行了研究\"分析结果显示地区之间碳排放效率差异大\"与碳n0投入\"与碳排排放效率呈正相关的是干预)M

放效率呈负相关的是对外开放程度)城市化)煤炭消0_中耗在总能源消耗中的占比)第二产业产值在B的占比#赵国浩等峰

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&%’

对山西省,十二五-规划碳减排

目标可达性进行了分析\"结论显示为不可达#张丽

利用随机前沿生产函数模型全要素生产率指数分析方法\"研究了我国!99’+\"&!&年东部)中部)西部和全国碳排放约束下的全要素生产率\"得出主要结论为技术进步是推动东中西三大区域和全国的全要素生产率增长的主要力量\"而技术效率的作用相对来说比较小(

已有学者运用随机前沿方法研究碳排放效率\"提

测算了我国各省!99’+\"&&9年的碳排放效率\"

&\"’

结果表明不同地区之间的碳排放效率存在较大差异\"我国应当关注碳减排的实施过程#陈黎明等

采用

########!国家社会科学基金项目,全碳效率测度与区域生态经济评价研究-!!\"Gc?&\"’$(

!\"2\"9收稿日期%\"&!’2

监#测#与#评#价

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供了有价值的参考\"但这些研究有两个共同特点%!$/投入要素均为*\")资本)劳动力\"产出要素均为B0_#\"$选取的均为绝对量指标\"较少考虑地区差异\"而不同区域的面积和经济规模是不同的\"这往往会导致它们之间绝对量指标的差异很大\"指标间的可比性较差\"故很难客观反映一个地区的碳效率(本文以单0_作为产出\"不再把*/位碳排B\"作为投入\"避免了/在计算碳排放效率时双倍计算*\"排放量\"能够通过经济自身结构的调整降低碳排放量\"提高碳排放效率(由碳排放效率定义的公式可知\"式!%$碳排放效!\"如果效率越大\"其值就越接近!\"这率的取值为&a

意味着随机前沿的生产越有效#等于!表明随机前沿的生产技术得到了充分发挥\"因此对于随机前沿生产来说\"效率越高越好(NB实证研究NDCB数据说明

论文选取\"&&8年和\"&!!年%&个省域的统计数据作为样本\"计算和分析所需要的数据来自/中国能CB模型设定

CDCB模型基本理论介绍

随机前沿生产函数法是由A;)>JO等&’’

和

‘JJCNJ>等

&8’

分别在!99\\年提出来的\"在随机

前沿生产函数的不断发展下\"该函数更加深入地用于研究经济增长的根源(与非参数法相比\"随机前沿法最大特点是考虑了随机因素对于产出的影响\"同时它能够对跨时期的面板数据进行研究\"使研究结果更加接近现实(随机前沿模型选取如下所示%

’D.(\"D.(4!RD.*!!$

式中%’D.为第D个个体在.年的产出或者是产出的对数#\"D.为解释变量向量\"它表示第D个个体在.年的投入或者是投入的对数\"其中(为待估参数向量#RD.为随机

误差项\"服从G!&\"#R\"

$#CDNB碳排放效率模型构建

传统的生产投入要素包括土地)资本和劳动力\"随着科学技术的进步和资源环境对经济发展约束的趋紧\"科技创新和环保投入对碳效率的影响也越来越显著(鉴于以上\"本文选取城市化率!S

$)人均道路面积!2

$)人均绿地面积!Q$)绿化覆盖率!6$)Mn0经费投入强度!9

$)环保投资指数!K$)从业人员占总人口比重!T$共\\个相对量指标作为投入指标(

产出指标选取和设计相对简单\"即为单位碳排B0_产出(具体的模型形式如下所示%

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D.((&48(@+

>\"@D.48>\"@D.+>\"ND.@(!

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+@(!8(@N

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@N

!+>\".$\"@D4RD.*!\"$

@8(N(!

式中%\"!\"1\"\"\\依次代表S\"2\"Q\"6\"9\"K\"T#’D.为碳排放效率\"定义为每单位*/\"实际产出期望与生产前沿边界的产出期望的比值\"即

J#D.(

#&’D.

’#&’(JUD.+$D.(&’

!%$

源统计年鉴0)/中国环境统计年鉴0)各省市能源统计年鉴以及各省市统计年鉴!\"&&\\年和\"&!\"年$(

具体包括汽油)原油)煤油)燃料油)柴油)原煤)焦炭)油田天然气)炼厂干气)液化石油气)电力共!!类最终能源消费\"都转化为*/\"排放量(

联合国间气候变化专门委员会!3_**$\"&&8年提出了碳排放计算指南\"其计算公式如下%

@

*/\"(8#.,6.

!Z$

D(!

式中%*/\"为能源消耗的碳排放量##D为第D种能源的消费量#6D为第D种能源的碳排放系数#D为能源种类(NDNB模型结果分析

论文通过采用随机前沿模型\"利用b

O=>Q;JOZ$!软件\"对\"&&8年和\"&!!年中国%&个省域的的面板数据进行测算\"进而得到%&个省域的碳排放效率(具体的参数估计结果通过软件得到\"由于(\")(%不显著\"去掉后的结果见表!\"说明人均道路面积)人均绿地面积对碳排放效率没有影响\"碳排放效率见表%(

表CBNAAX年和NACC年QA个省域随机前沿参数估计结果

’95E变量系数!显著性$变量系数!显著性$(&]$!’\"\\!%$]8\"%$(\\&$%!Z%!’$&%!Z$(!&$Z%9]!%$\\Z%]$#\"&$&!Z\\(Z&$9Z%8!%$’’!Z$)&$]\"\\%(’\"$]ZZ’!]$!%%’$(82!\"$9%!2Z$8%\"$#.=)函数值lZ’$]%9!##注%括号内为.值\"所有系数均在![的显著水平下拒绝零假设(

NDQB碳排放效率的分类

本文以\"&&8年和\"&!!年两年%&个省域的平均碳排放效率&$

9%!’为划分依据\"将\"&&8年和\"&!!年碳排放效率分别划分为高碳排放效率的省份和低碳排放效率的省份\"碳排放效率高于两年平均水平&$

9%!’的为高效率省域\"低于&$

9%!’的为低效率省域\"具体划分参见!’Z

环#境#工#程F>P;O=>,J>QD+F>);>JJO;>)

表\"(可以看出%天津市碳排放效率在\"&&8年和\"&!!年都处于高碳排放效率省域(

##表QBNAAX年和NACC年QA个省域碳排放效率

’95E表NBQA个省域碳排放效率的分类

’95EFLQAG8?PFL:<6

项目年份省域

高碳效

\"&&8

北京)天津)辽宁)吉林)黑龙江)上海)江苏)浙率省份

江)福建)江西)陕西)湖北)湖南)广东)海南)宁夏)

\"&!!

北京)天津)辽宁)吉林)黑龙江)上海)江苏)浙江)福建)江西)山东)河南)河北)湖南)广东)广西)海南)重庆)四川)陕西

低碳效

\"&&8河北)山西)内蒙古)安徽)山东)河南)广西)重率省份

庆)四川)贵州)云南)陕西)甘肃)青海

\"&!!

河北)山西)内蒙古)安徽)贵州)云南)甘肃)青海)宁夏)

NDSB天津市碳排放效率分析

由表!可以看出%)在![水平下显著\"且)的值为&$

]\"\\%\"表明本文采用随机前沿生产模型的分析方法是合理的(再者从模型中的估计参数来看\"各个解释变量除了人均道路面积)人均绿地面积在![的显著水平下不显著外\"其他的投入变量都是显著的\"所以应用本模型是可行的(

表%所示是\"&&8年和\"&!!年%&个省域的碳排放效率\"\"&&8年天津市碳排放效率为&$

98\\\"\"居于%&个省域第’位\"高于%&个省域平均水平&$9\"8\"(\"&!!年的统计数据显示天津市碳排放效率居于%&个省域第%位\"为&$

9\\\"’\"高于%&个省域平均水平&$9%8](从\"&&8年的碳排放效率看\"天津市\"&!!年的碳排放效率在%&个省域排名有所提升\"从统计数值上来说比\"&&8年的略有上升\"为&$

&&’%(从\"&&8年和\"&!!年的碳排放效率统计数据显示\"天津市碳排放效率分别在Z个直辖市!北京)天津)上海)重庆$之中居于第%位和第\"位(以上排名显示\"天津市的碳排放效率在Z个直辖市中在提高(

近年来随着经济发展\"天津工业)服务业等都有了很大的发展\"但是在经济发展的同时\"高消耗也为天津市在发展中应该关注的问题(结合表%和图!分析可知%天津市的碳排放效率从\"&&8年到\"&!!年虽然增长了&$

’%[\"但是该增长幅度是极小的\"在%&个省域中的排名略有上升\"同时在Z个直辖市中的排名由第%上升到第\"\"和北京相比仍有一定的差距(

由统计数据发现\"天津市\"&&8+\"&!!年居民生活消费煤炭量每年都在增加\"\"&&8年煤炭消费量为

FLNAAX9L@NACC地区年份\"&&8\"&!!地区年份\"&&8\"&!!北京&$9\\]8&$9\\%河南&$9\"\"8&$9%Z’天津&$98\\\"&$9\\\"’湖北&$9Z\"&$9Z8Z河北&$9\"’Z&$9!\\湖南&$9%%Z&$9Z8\"山西&$9&\"]&$9\"\"!广东&$98\\%&$98\\]内蒙古&$]ZZ’&$9!&8广西&$9\"%\"&$9%Z9辽宁&$9%’8&$9’\"Z海南&$9Z8!&$98\"\\吉林&$9Z!8&$9Z8%重庆&$]Z8]&$9%’\"黑龙江&$9%8\"&$9%9]四川&$9\"\"!&$9Z8%上海&$9\\’]&$9\\!’贵州&$]8\"%&$9!&’江苏&$98\"\"&$9\\%8云南&$]\\Z\"&$9\"%\\浙江&$9’ZZ&$9’\\%陕西&$9\"’9&$9Z%’安徽&$9!9\"&$9\"\\Z甘肃&$]’\"Z&$]\\\\9福建&$9Z%!&$9’\\]青海&$]]\"\"&$]98!江西&$9Z\\Z&$9Z9%宁夏&$9]]\"&$]8Z\"山东&$9%!\"&$9%\\!&$9%\"8&$9&’\\##注%%&个省域的碳排放效率平均值\"\"&!8年为&$9\"8\"\"\"&!!年为

&$9%8](

+#+\"&&8年#+$+\"&!!年(

图!#\"&&8年和\"&!!年Z个直辖市碳排放效率风玫瑰图b;)5!#^;>RO=NJ,DV=IQ6J7DOW=>J,;NN;=>JII;7;J>7E=I

*6;>DpNI=CO,C>;7;VD+;Q;JN;>\"&&8D>R\"&!!

Z9%$\\8万Q\"截止\"&!!年消费量达到\\’8$\"\"万Q\"消费量增长很快(天津市三次产业的煤炭消费量\"第二产业煤炭消费量是最大的\"远远高于第一)第三产业的消费\"\"&&8年第二产业煤炭消费量为\"9’’$9\\万Q\"\"&!!年为’%8\\$8&万Q\"第一产业\"&&8年消费量是\\8$Z!万Q\"\"&!!年为!&&$!8万Q\"第三产业\"&&8年消费量为\\Z%$

]!万Q\"\"&!!年为!!\"\"$!’万Q(在短时间内\"三次产业的煤炭消费量均大幅上涨\"第二产业消费量增幅更是惊人\"\"&!!年的消费量几乎是\"&&8年的\"倍\"如此高的消耗\"必然会带来高排放(天津市能源消费总量也在不断地增加\"从\"&&8年的Z’&&$!’万Q到\"&&\\年的Z9Z\"$]\"万Q\"再增加到##

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